Підвищення ефективності утилізації тепла відпрацьованого витяжного повітря з камер згоряння шляхом конверсії в електричну енергію - Заблодський, М. М.; Ковальчук, О. І. (Енергетика і автоматика, 2025)
Стаття присвячена вирішенню актуальної задачі підвищення енергоефективності теплових процесів шляхом впровадження  новітньої технології з використанням термоелектричних модулів як альтернативного джерела електроенергії, що використовує відхідне тепло. Метою дослідження є розробка та експериментальна перевірка працездатності автономної системи рекуперації теплових втрат із камери згоряння вуглеводнево-водяних сумішей на основі термоелектричних генераторів. Експериментальна установка включала комерційний модуль TEC1-12715, який при температурному градієнті ≈40 °C (141 °C / 101 °C) генерував напругу 1,56 В і струм ≈0,32 А, що відповідає потужності ≈0,49 Вт. Для підвищення напруги застосовувався DC-DC перетворювач (2 В → 24 В). Практичну придатність системи перевірено на прикладі живлення малопотужного електричного навантаження. Оцінка температурного поля під час експериментального дослідження проводилась з використанням тепловізійних вимірювань і безконтактного термометра. Була розроблена тривимірна модель десяти пар елементів P/N-Type, яка враховує теплопровідність та термоелектричні ефекти. Для оцінки ефективності роботи модуля проведено чисельне моделювання в COMSOL Multiphysics, де створено тривимірну модель елемента з 10 термопар. За аналогічних температурних умов вона забезпечила вихідну напругу 0,144 В. Екстраполяція на повний модуль із 127 парами дало теоретичне значення ≈1,83 В, що приблизно на 14,7 % вище за експериментальні результати. Розбіжність пояснюється тепловими втратами та ідеалізованими умовами моделювання. Отримані результати підтверджують потенціал ТЕГ для утилізації низькопотенційного тепла й живлення допоміжних пристроїв у автономних енергосистемах. Перспективи подальшого розвитку системи передбачають використання матеріалів із вищим коефіцієнтом Зеєбека; вдосконалення системи охолодження, зокрема із застосуванням CFD-аналізу; реалізацію буферного накопичення енергії для імпульсного живлення навантажень.Ключові слова: термоелектричні генератори, рекуперація тепла, утилізація теплових втрат, водо-вуглеводневі суміші, підвищувальний перетворювач, камера згоряння, програмне середовище COMSOL Multiphysics, градієнт температури